Почему нельзя соединять алюминиевый и медный провод скруткой. Почему нельзя соединять медный провод с алюминиевым? Нельзя соединить

Медные и алюминиевые провода нельзя соединять вместе. Об этом вам скажет любой электрик. И это не простой каприз, а вполне разумное решение, основанное на несовместимости этих двух видов металлов. Но в том — то и проблема, что даже электрик, доподлинно не знает ее причину. Давайте и попытается разгадать эту загадку.

И так, почему нельзя соединять вместе алюминиевые и медные провода. Если вы спросите об этом у электрика, то, скорее всего, получите ответ, что такой контакт будет постоянно греться и гореть. Все это выглядит довольно странно, ведь если соединить медь со сталью, то такой контакт будет прекрасно работать.

Есть несколько гипотез, объясняющих причину неустойчивости медно алюминиевого контакта:

1. Существенные различия в коэффициентах теплового расширения этих металлов при прохождении через них электрического тока. Ну а раз так, то прочность соединения нарушается, и контакт начинает гореть.
2. Поверхность алюминия со временем окисляется, и покрывается пленкой, с чрезвычайно низким коэффициентом проводимости электрического тока. Все это также приводит к нарушению прочности контакта, его ослаблению, и возникновению электрической дуги, которая и завершает процесс его разрушения.
3. Согласно иному мнению, все дело в гальваническом эффекте, который имеет место при соприкосновении этих металлов. Именно он и приводит к нагреву контакта и его дальнейшему разрушению.

Давайте попробуем разобраться, где здесь, правда, а где ложь?

В результате целого ряда экспериментов, было выяснено, что коэффициент теплового расширения здесь вовсе не причем. Разность в коэффициентах настолько мала, что ее легко можно компенсировать, применив для медно алюминиевого контакта надежный зажим. Если его хорошо затянуть, то теплового расширения можно не бояться.

Особого влияния на прочность медно алюминиевого контакта не оказывает и оксидная пленка, образующаяся на поверхности алюминиевого провода. Чтобы ее нейтрализовать, достаточно перед соединением обработать провода противооксидной смазкой, и затем периодически проводить ревизию соединения. В этом случае оно будет долго и надежно работать.

Тогда в чем же дело? Неужели во всем виновата гальваника?

Именно она является основной причиной окисления такого рода контактов. При этом этот процесс затрагивает как медь, так и алюминий. И хотя эти окислы по – разному проводят ток, то при соединении проводов происходит их диссоциация, приводящая к распаду материалов на электрически заряженные ионы. Этому способствует влага, содержащаяся в окружающем воздухе. При этом образовавшиеся ионы будут иметь прямо противоположные заряды, что при наличии электрического тока, приведет к возникновению электролиза.

Ионы начнут активно перемещаться. Но ведь по сути, это частицы контактирующих между собой металлов. Ну а раз так, то этот процесс будет сопровождаться их естественным разрушением, что, в конечном итоге, приведет к ослаблению контакта, его нагреву, и возникновению электрической дуги, которая и довершит процесс разрушения.

То, что в электротехнике нельзя напрямую соединять медные и алюминиевые проводники , не является секретом даже для многих обывателей, не имеющих никакого отношения к электрике. Со стороны тех же обывателей в адрес электриков-профессионалов часто звучит вопрос: «А почему?».

Почемучки любого возраста способны загнать в тупик кого угодно. Вот и здесь подобный случай. Типичный ответ профессионала: «Почему-почему… Потому что гореть будет. Особенно, если ток большой». Но это не всегда помогает. Так как вслед за этим часто следует другой вопрос: «А почему будет гореть? Почему медь со сталью не горит, алюминий со сталью не горит, а алюминий с медью - горит?»

На последний вопрос можно услышать разные ответы. Вот часть из них:

1) У алюминия и меди разный коэффициент теплового расширения. Когда через них проходит ток, они расширяются по-разному, когда ток прекращается, они остывают по-разному. В итоге серия расширений-сужений изменяет геометрию проводников, и контакт становится неплотным. А дальше уже в месте возникает нагрев, он ухудшается еще больше, появляется электрическая дуга, которая и довершает все это дело.

2) Алюминий образует на своей поверхности окисную непроводящую пленку, которая с самого начала ухудшает контакт, а дальше процесс идет по той же нарастающей: нагрев, дальнейшее ухудшение контакта, дуга и разрушение.

3) Алюминий и медь образуют «гальваническую пару», которая просто не может не перегреваться в месте контакта. И снова нагрев, дуга и так далее.

Где же правда, в конце-то концов? Что же там происходит, в месте соединения меди и алюминия?

Первый из приведенных ответов все-таки несостоятелен. Вот табличные данные по линейному коэффициенту теплового расширения для металлов, применяемых для электромонтажа: медь - 16,6*10-6м/(м*гр. Цельсия); алюминий - 22,2*10-6м/(м*гр. Цельсия); сталь - 10,8*10-6м/(м*гр. Цельсия).

Очевидно, что если бы дело было в коэффициентах расширения, то самый ненадежный контакт был бы между стальным и алюминиевым проводником, ведь их коэффициенты расширения отличаются в два раза.

Но и без табличных данных ясно, что различия в линейном тепловом расширении относительно легко компенсируются применением надежных зажимов, создающих постоянное давление на контакт. Расширяться металлам, сжатым, например, при помощи хорошо затянутого болтового соединения, остается только в сторону, а перепады температуры не способны серьезно ослабить контакт.

Вариант с оксидной пленкой тоже не совсем верен. Ведь эта же самая оксидная пленка позволяет соединять алюминиевые проводники со сталью и с другими алюминиевыми проводниками. Да, конечно, рекомендуется применение специальной смазки против окислов, да, рекомендуется систематическая ревизия соединений с участием алюминия. Но ведь все это допускается и работает годами.

А вот версия с гальванической парой действительно имеет право на существование. Но здесь все-таки не обходится без окислов. Ведь медный проводник тоже достаточно быстро покрывается окислом с той лишь разницей, что окисел меди более-менее проводит ток.

В ходе электролиза ионы переносят заряды и перемещаются сами. Но, кроме того, ионы - это ведь частицы металлов проводников. При их перемещениях металл разрушается, образуются раковины и пустоты. Особенно это касается алюминия. Ну, а там где есть пустоты и раковины, там уже нельзя иметь надежный электрический контакт. Плохой контакт начинает греться, становится еще хуже и так далее вплоть до возгорания.

Отметим, что чем влажнее окружающий воздух, тем более интенсивно протекают все перечисленные процессы. А неравномерное тепловое расширение и непроводящий слой окисла алюминия - это лишь отягчающие факторы, не более того.

В дополнение к статье полезная табличка, в которой в наглядной форме показана совместимость и несовместимость отдельных металлов и сплавов при их соединении. Медь и алюминий между собой соединять нельзя, так как они несовместимы.

Примечание: С - совместимые, Н - несовместимые, П - совместимые при пайке, при непосредственном соединении образуют гальваническую пару.

Попробую еще раз пояснить свое мнение.
Я говорил не о «плохих» (советских) и «хороших» (православных) людях . Я говорил о духовных ценностях и идеалах.
Историческая Россия тысячу лет формировалась, росла и развивалась в Святом Духе, зиждилась на учении Христа. Церковь, проповедуемые ею ценности в значительной мере сформировали менталитет и характер русского человека. В отличие от многих других народов, само формирование русской нации происходило при участии Христовой веры. Историческая практика, естественно, имела различные отклонения от этого идеала, но сам он оспариваем не был. Итак, исторически, Православие – было самой сутью, базой, основой России и русского народа.
В отличите от Европы, которая утрачивала христианские ценности и идеалы постепенно, в течение почти тысячелетия, и где «расхристанность», духовно-нравственная индифферентность фактически вытеснили веру, и место заповедей Христовых в душе людей «органично» заняли пункты «Декларации прав человека», в России дехристианизация осуществлялась в исторически-краткие сроки, с чудовищным насилием и физическим уничтожением носителей веры – духовенства и твердо веровавших мирян. В нас нет еще «наследственного», укоренившегося в душах безбожия и безразличия к Истине. Глубинно, ментально, «потомственно» мы пока еще , в основе своей, – христиане – зачастую, не осознающие даже этого, неграмотные, духовно-слабые и запутанные.
Именно это, потенциально позволяет нам, очистившись от наносного мусора, вернуться к коренным основам своего духовно-исторического бытия, к своей, Богом данной, миссии в мире.
Этому, разумеется, есть и препятствия. Помимо нашей ленности, банального нежелания хоть чуть-чуть духовно потрудиться, к ним надо отнести психологическое наследие советского периода истории, а также усиленное привнесение в наш обиход западной жвачно-кока-кольной массовой псевдокультуры. Лишенные осознанной веры в Бога, забывшие свою историю и традиции, ослабленные вбивавшимся в нас безбожием, мы легко улавливаемся на этот крючок. С течением времени указанные два фактора мутируют и видоизменяются, формируется не яростно-богоборческий, а безбожно-безразличный менталитет, свойственный современному «цивилизованному» человечеству.
Наше поколение, юность которого прошла в удушающей атмосфере тотальной советской лжи и всеобщего двуличия и лицемерия, более нацелено на поиск Идеала, стремление к Истине. Действие рождает противодействие. Насильное обезбоживание вызывало интерес к Богу, стремление к Нему – пусть через ошибки и заблуждения, но искренне мы старались найти Его, откликались на Его зов, обращенный к каждому человеку.
Новое поколение принудительно безбожию не учат, вера Христова стала в сознании многих явлением вполне «конформным», обывательским. Впечатление это совершенно превратное, но без «опыта» веры, глядя «со стороны», понять это затруднительно. Факт остается фактом: конечно, не все новое поколение, но подавляющая его часть обретают жвачно-потребительскую психологию, а «нонконформисты», проходя мимо веры Христовой, оказываются в тупике, куда до них «благополучно» попали все западные рок-, хиппи- и панк-«бунтари».
Через несколько лет решающее влияние на судьбы России начнет оказывать именно наше, «переломное» поколение. У нас будет шанс сменить вектор исторического движения страны. Вариантов развития, как я уже говорил два: либо возвращение к православным корням, – фундаменту существования Российской государственности, либо вливание в «глобальный» мир. В первом варианте наша страна вернет себе свои исконные духовные начала, вновь станет христианским государством (т.е. страной, в которой живут разные народы, исповедующие разные религии, но которая в своей внутренней и внешней деятельности исповедует на государственном уровне христианские идеалы). Во втором случае, христиане останутся незначительным меньшинством (как это сегодня происходит в «цивилизованных» странах), «маргиналами», «чудаками» и «фанатиками», которых обезбоженное государство, возможно, будет терпеть, но идеалы которых (т.е. заповеди Христовы!) никогда не смогут стать основой для бытия общества.

Электротехники, обладающие опытом, не соединяют в своих конструкциях медь и алюминий, хотя это известно и среди тех людей, которые не имеют никакого отношения к этой сфере. Почему это так? Часто этот вопрос задается людям со стажем в этой области.

Как правило, люди отмахиваются от спрашивающих буркнув что-то вроде того будет гореть. Но они не успокаиваются, не понимая, ведь медный провод, объединенный со стальным почему-то не горит, да и алюминиевый провод, соединенный с медью тоже. Поэтому стоит углубиться в вопрос, подойдя с точки зрения естественных наук.

Версии, по которым возникает горение

1. Эти два металла обладают разными коэффициентами расширения тепла. То есть когда по проводам течет ток, то реагируют на него по-разному, расширяясь при пропускании тока и остывая после его отключения. Такие несовершенства разного расширения и сужения за краткосрочный период времени влияют на провода. В месте соединения медь-алюминий контакт становится слабым и возникает нагревание со временем, к которому добавляется электрическая дуга.
2. Алюминиевые провода окутывает плохо проводящая кислая пленка, которая изначально уже дает «плохой» контакт и начинается процесс разрушения, при котором провода нагреваются, контакт становится все хуже и хуже, появляется электрическая дуга и со временем начинается возгорание.
3. Эти провода несовместимы по гальваническим химическим признакам, сразу провода на стыке начинают греться, что приводит к разрушению.

Механизм взаимодействия двух металлов

Если смотреть по физическому коэффициенту расширения, то все же самым неблагоприятным сочетанием становится соединение стального и алюминиевого провода, ведь эти их параметры разнятся практически в два раза. В этом случае на помощь легко приходят зажимы и болты, которые давят на контакты. И металлы в этом случае могут расшириться только в стороны, а реакции металлов на температуру попросту не могут способствовать ослаблению контакта.

Наличие пленки на алюминии тоже в корне неверно. Такое покрытие способствует соединению между проводниками из стали и алюминия. Лучше конечно дополнительно использовать смазку, защищающую провода от окисления и постоянные проверки таких соединений. Но соединения с алюминиевыми проводами легко стоят на протяжении нескольких лет.

А вот предположение с гальваническими параметрами несет под собой реальную основу и служит верным ответом на вопрос, почему не стоит соединять медные и алюминиевые провода. Провод из меди быстро окисляется, но все же может проводить электрический ток.

А вот если в соединении участвуют два металла медь и алюминий, то начинается реакция, при которой происходит распадение на ионы обладающие зарядом. Дело в том, что воздух в окружающей среде всегда имеет свою влажность. Именно она и служит причиной такой диссоциации. Ионы окислившихся металлов будут участвовать в процессе электролиза, когда ионы металлов не только переносят заряд, но и сами подвергаются процессу перемещения.

При такой реакции металлу проводников начинают разрушаться, образуя пустые места и пустые промежутки. Большему воздействию подвергается именно проводник из алюминия.

Там где образуются пустоты, контакт уже не может стать хорошим и температура повышается, вплоть до горения. Чем выше влажность в помещении, тем сильней электролиз и быстрей происходит разрушение.